内容正文:
罗山县高级中学2025-2026学年度高二下期期末考前模拟测试
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、学号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 的展开式中的系数为( )
A. B. C. 168 D. -168
【答案】C
【解析】
【分析】利用二项式的通项公式进行求解即可.
【详解】的通项为.
令,解得,
故的展开式中的系数为.
故选:C
2. 已知等差数列的首项为1,且成等比数列,则( )
A. -5或1 B. -5 C. -3 D. -3或1
【答案】A
【解析】
【分析】根据等比数列的性质,结合等差数列的通项公式进行求解即可.
【详解】设等差数列的公差为,
因为成等比数列,
所以,所以,
化简整理得,解得,或,
所以或.
故选:A
3. 已知某圆锥的轴截面是边长为6的等边三角形,则该圆锥的内切球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用轴截面的性质及平面几何知识即可求出内切球半径,再根据球的表面积公式即可求解.
【详解】如图,设该圆锥内切球的球心为,半径为,
球切该圆锥的母线于点,为该圆锥底面圆的圆心,
则,,因为,所以,又,
,则,解得,
故该圆锥的内切球的表面积为.
故选:C
4. 若,,,则事件与事件满足( )
A. 互为对立事件 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】A,通过对立条件判断;B,通过并集的概率公式求解;C,D,通过条件概率公式求解并判断.
【详解】选项A,因为,所以,又,所以,两者不为对立事件,错误.
选项B,,错误.
选项C,,所以,正确.
选项D,,错误.
5. 某班组织5名同学到三个不同社区志愿服务,每位同学只去一个社区且每个社区至少1人最多2人,则不同的安排方法有( )种.
A. 90 B. 60 C. 150 D. 140
【答案】A
【解析】
【分析】先确定分配人数只能是2,2,1,分组时注意除以消除重复,最后将3组全排列到3个不同社区
【详解】5人只能按照2,2,1分组,分组方法有,将分好的3组分别派往3个不同社区:,
则不同安排方法共有
6. 若两个等差数列和的前项和分别是和,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件设,,再利用和之间的关系即可求出.
【详解】因为,由已知条件不妨设,
所以.
故选:D.
7. 如图,一个质点在随机外力的作用下,从原点0出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,且每次移动是相互独立的,共移动8次,则下列说法正确的是( )
A. 质点回到原点的概率为 B. 质点回到原点的概率为
C. 质点位于6的位置的概率为 D. 质点位于6的位置的概率为
【答案】D
【解析】
【分析】通过质点回到原点可知质点向右移动次,向左移动次,根据二项分布的概率公式,可判断AB;通过质点位于的位置可知质点向右移动次,向左移动次,根据二项分布的概率公式,可判断CD.
【详解】设质点向右移动的次数为,又质点每次等可能地向左或向右移动一个单位,
共移动次,且每次移动是相互独立的,则.
质点回到原点,则,
所以质点回到原点的概率是,AB错;
当质点位于的位置时,则,
,
所以质点位于的位置的概率是,C错,D对.
8. 已知双曲线的两条渐近线分别为,点分别为双曲线的左、右焦点,以原点O为圆心且过两焦点的圆与交于点P(P在第一象限),点Q为线段的中点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设于,作轴于H,利用,即可求出.
【详解】设于,作轴于H,
联立与,得,
因为P在第一象限,所以,
由渐近线的对称性可知,,
又,所以,
则,
又在中,,所以,
即,则,解得双曲线的离心率为.
故选:B
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知等比数列的前项和为,公比为,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】,,
所以解得,,A错误.
因此,解得,B正确.
,
,解得,C错误.
,D正确.
10. 下列结论正确的是( )
A. 样本数据13,15,24,12,18,27,21,26,19,23的第70百分位数为23
B. 若一组样本数据的方差,则这组样本数据的总和为60
C. 若随机变量服从二项分布,则
D. 若随机变量服从正态分布,且,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,根据百分位数的求解步骤求解;对于B,由方差可得这组数的均值,据此得到总和即可;对于C,根据二项分布求出,再利用方差的线性关系计算即可;对于D,根据正态分布的对称性计算概率即可.
【详解】对于A,样本数据13,15,24,12,18,27,21,26,19,23共10个数,
从小到大排列为12,13,15,18,19,21,23,24,26,27,
由于,故第70百分位数为第7和第8个数的平均数,
即,故A错误;
对于B,由方差的公式可知,这组样本数据的平均数是6,这组样本数据的总和为,故B正确;
对于C,易得,则,故C正确;
对于D,若服从正态分布,
则,故D正确.
11. 在平行六面体中,,,则( )
A.
B. 平面
C.
D. 三棱锥的外接球表面积为
【答案】BCD
【解析】
【分析】取定空间的一个基底,利用空间位置关系的向量证明推理判断AB;利用空间向量数量积运算律计算判断C;求出三棱锥外接球半径求解判断D.
【详解】在平行六面体中,令,则为空间的一个基底,
,
对于A,,不成立,A错误;
对于B,由,得,由菱形,
得,而平面,则平面,B正确;
对于C,,则,C正确;
对于D,依题意,三棱锥为正四面体,令正的重心为,则平面,
,,令正四面体外接球半径为,
则,解得,所以三棱锥的外接球表面积为,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程是__________
【答案】
【解析】
【分析】求得导函数,即可求得切线的斜率,进而将代入函数解析式可知点在曲线上,即可由点斜式得切线方程.
【详解】曲线,
则,
所以,
将代入函数解析式可得,即点在曲线上,
所以该函数在点处的切线方程是,
即切线方程为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了导数的集合意义,切线方程的求法,属于基础题.
13. 若数列的前项和,则的通项公式是________.
【答案】
【解析】
【分析】通过,分类讨论可求得通项公式.
【详解】当时,;
当时,,由于不适合此式,
所以.
14. 已知函数,若存在两个零点,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】设,将题意转化为,即存在两个不同的零点,设,分和,对求导,得出的单调性和最值即可得出答案.
【详解】令,得,
设,显然在上单调递增,
而,则,
依题意,方程有两个不等的实根,
显然,故存在两个不同的零点,
设,则,
(i)当时,则,,此时在上单调递增,
最多一个零点,不合题意;
(ii)当时,此时,当时,,当时,,
在(0,1)上单调递增,在上单调递减,所以,
要使有两个零点,则,解得.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 在四棱锥中,,,,,,,分别为线段和的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的正弦值;
【答案】(1)连接,因为为中点,所以,
又,,所以且,所以四边形为平行四边形,
又,,所以四边形为正方形,所以,,
又因为,,所以,所以,
又因为,分别为线段和的中点,所以,所以,
又,平面,所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)通过线面垂直判断方法求解.
(2)建立空间直角坐标系后通过求解法向量来求面面角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,,所以,所以,由(1)知,
又,平面,所以平面,又,,所以,
所以,,两两垂直,以为坐标原点,以,,所在直线为,,轴建立空间直角坐标系,
则,,,,所以,,,
设平面的法向量为,则,
令,则,,则,
由(1)知平面,所以平面的一个法向量为,设平面与平面夹角为,
所以,
所以,
所以平面与平面夹角的正弦值为.
16. 已知数列的首项的前项和为,且.
(1)证明数列是等比数列;
(2)令,求函数在点处的导数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)由的关系,通过作差法即可求证;
(2)通过求导,结合错位相减法即可求解.
【小问1详解】
因为,
所以,
所以,
又,即
所以数列是公比和首项均为2的等比数列.
【小问2详解】
由(1),所以,
所以,
所以,
设
所以,
所以,
所以,
所以.
17. 已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若对恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
(2)
【解析】
【分析】(1)对a分类讨论求解单调性.
(2)通过不等式恒成立条件化简构造新函数,并通过单调性求解a的范围.
【小问1详解】
因为函数,函数定义域为,
所以,
因为,故,导数符号由决定,分情况讨论:
若时,恒成立,,在上单调递减;
若时,令,得,
当时,,单调递减;当时,,单调递增.
综上所述,当时,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增.
【小问2详解】
由不等式化简得:,因,变形得:.
所以对,不等式恒成立.
令,求导得,
当时,,,故,在上单调递减,
因此的最大值为,
故, 即的取值范围为.
18. 在某数字通信中,信号的传输包含发送与接收两个环节.每次信号只发送0和1中的某个数字,由于随机因素干扰,接收到的信号数字有可能出现错误,已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为,;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为.假设每次信号的传输相互独立.
(1)当连续三次发送信号均为0时,设其相应三次接收到的信号数字均相同的概率为,求的最小值;
(2)当连续四次发送信号均为1时,设其相应四次接收到的信号数字依次为,记其中连续出现相同数字的次数的最大值为随机变量(中任意相邻的数字均不相同时,令),若,求的分布列和数学期望.
【答案】(1)
(2)的分布列为
1
2
3
4
期望为【解析】
【分析】(1)由独立乘法、互斥加法得函数表达式,进一步即可求解最小值;
(2)的可能取值为1,2,3,4.有独立乘法、互斥加法公式求出对应的概率,进而得分布列以及数学期望.
【小问1详解】
由题可知,
因为,所以当时,的最小值为.
【小问2详解】
由题设知,的可能取值为1,2,3,4.
①当时,相应四次接收到的信号数字依次为0101或1010.
因此,,
②当时,相应四次接收到的信号数字依次为0010,或0100,或1101,或1011,或1001,或0110,或1100,或0011.
因此,,
③当时,相应四次接收到的信号数字依次为1110,或0111,或0001,或1000.
因此,,
④当时,相应四次接收到的信号数字依次为0000,或1111.
因此,.
所以的分布列为
1
2
3
4
因此,的数学期望.
19. 已知椭圆的离心率为,A,B分别为椭圆的左,右顶点,为椭圆的上顶点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作斜率不为0的直线交椭圆于M,N两点,直线与相交于点.
(i)证明:点在定直线上;
(ii)求的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【解析】
【分析】(1)根据数量积的坐标公式可求出,然后根据离心率求出,进而可得到椭圆的标准方程.
(2)(i)设直线的方程,联立直线与椭圆的方程组,利用韦达定理,将直线的方程表示出来,进而可求得定直线的方程;(ii)根据直线的斜率将表示出来,然后利用基本不等式的性质求出最大值.
【小问1详解】
由题意知,,,
所以,即.
又,所以,.
所以椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
(i)由于直线过点且斜率不为0,所以可设直线的方程为.
由,得,
设,,则,,
所以.
因为椭圆的左,右顶点分别为,,
所以直线的方程为,
直线的方程为,
所以,
解得,所以点在定直线上.
(ii)设直线的倾斜角分别为,则,
由(i)知,
所以,
所以
当且仅当时取等号,所以的最大值为.
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数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、学号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 的展开式中的系数为( )
A. B. C. 168 D. -168
2. 已知等差数列的首项为1,且成等比数列,则( )
A. -5或1 B. -5 C. -3 D. -3或1
3. 已知某圆锥的轴截面是边长为6的等边三角形,则该圆锥的内切球的表面积为( )
A. B. C. D.
4. 若,,,则事件与事件满足( )
A. 互为对立事件 B. C. D.
5. 某班组织5名同学到三个不同社区志愿服务,每位同学只去一个社区且每个社区至少1人最多2人,则不同的安排方法有( )种.
A. 90 B. 60 C. 150 D. 140
6. 若两个等差数列和的前项和分别是和,已知,则( )
A. B. C. D.
7. 如图,一个质点在随机外力的作用下,从原点0出发,每次等可能地向左或向右移动一个单位,且每次移动是相互独立的,共移动8次,则下列说法正确的是( )
A. 质点回到原点的概率为 B. 质点回到原点的概率为
C. 质点位于6的位置的概率为 D. 质点位于6的位置的概率为
8. 已知双曲线的两条渐近线分别为,点分别为双曲线的左、右焦点,以原点O为圆心且过两焦点的圆与交于点P(P在第一象限),点Q为线段的中点,且,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 已知等比数列的前项和为,公比为,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
10. 下列结论正确的是( )
A. 样本数据13,15,24,12,18,27,21,26,19,23的第70百分位数为23
B. 若一组样本数据的方差,则这组样本数据的总和为60
C. 若随机变量服从二项分布,则
D. 若随机变量服从正态分布,且,则
11. 在平行六面体中,,,则( )
A.
B. 平面
C.
D. 三棱锥的外接球表面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 曲线在点处的切线方程是__________
13. 若数列的前项和,则的通项公式是________.
14. 已知函数,若存在两个零点,则实数的取值范围为__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 在四棱锥中,,,,,,,分别为线段和的中点.
(1)证明:平面;
(2)若,求平面与平面夹角的正弦值;
16. 已知数列的首项的前项和为,且.
(1)证明数列是等比数列;
(2)令,求函数在点处的导数.
17. 已知函数,.
(1)讨论函数的单调性;
(2)若对恒成立,求的取值范围.
18. 在某数字通信中,信号的传输包含发送与接收两个环节.每次信号只发送0和1中的某个数字,由于随机因素干扰,接收到的信号数字有可能出现错误,已知发送信号0时,接收为0和1的概率分别为,;发送信号1时,接收为1和0的概率分别为.假设每次信号的传输相互独立.
(1)当连续三次发送信号均为0时,设其相应三次接收到的信号数字均相同的概率为,求的最小值;
(2)当连续四次发送信号均为1时,设其相应四次接收到的信号数字依次为,记其中连续出现相同数字的次数的最大值为随机变量(中任意相邻的数字均不相同时,令),若,求的分布列和数学期望.
19. 已知椭圆的离心率为,A,B分别为椭圆的左,右顶点,为椭圆的上顶点,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作斜率不为0的直线交椭圆于M,N两点,直线与相交于点.
(i)证明:点在定直线上;
(ii)求的最大值.
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